Вариант 2 - ДЗ №3 (Вариант 2 - ДЗ №3 - Истечение газов по каналам переменного сечения)
Описание файла
Документ из архива "Вариант 2 - ДЗ №3 - Истечение газов по каналам переменного сечения", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "термодинамика" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Вариант 2 - ДЗ №3"
Текст из документа "Вариант 2 - ДЗ №3"
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Домашнее задание № 3
«Истечение газов по каналам переменного сечения»
по курсу «Термодинамика»
Вариант: 2
Группа:
Студент:
Преподаватель:
Москва 2014 г.
Дано:
1. Газовая постоянная воздуха R = 288 Дж/(кг К), показатель адиабаты k=1,41.
2. Давление и температура воздуха на входе в сопло Р0*=2∙105 Па, Т0*=1000 К.
3. Давление воздуха на выходе из сопла Рвых=0,08∙105 Па.
4. Расход воздуха через сопло G=2,0 кг/c.
5. Углы раскрытия сопла a1=14˚ и a2=52˚.
Требуется:
1. Определить изменение параметров по длине сопла: температуры (Т), давления (Р), удельного объема (v), плотности (r).
2. Определить изменения по длине сопла: скорости потока (w), местной скорости звука (a), числа Маха (М).
3. Определить геометрические размеры сопла: длину l, критический диаметр dкр (диаметр горловины), диаметр на входе dвх, диаметр на выходе dвых.
4. Построить в масштабе на миллиметровой бумаге кривые изменения по длине сопла следующих параметров: давления (Р), температуры (Т), плотности (r), скорости потока (w), скорости звука (a).
Графики кривых расположить под продольным профилем сопла, вычерченным в масштабе.
Решение.
-
Определение критического отношения давлений:
-
Определение перепада давления в сопле:
-
Зададимся текущими значениями
![]()
в диапазоне ![]()
в диапазоне 
1;0,9 ;0,8 ;0,7 ;0,6 ;0,5 ;0,4 ;0,35 ; 0,25; 0,2 ;0,1 ; 0.08.
-
Определение изменения параметров газа по длине сопла: давления (Р), температуры (Т), удельного объема (v), плотности (ρ):
а) давление 
б) температура 
;
в) удельный объем 
г) плотность (величина, обратная удельному объему): 
-
Определение местной скорости звука:
![]()
-
Определение скорости потока:
![]()
-
Определение числа Маха:
![]()
-
Расчет геометрических параметров сопла
а) площадь поперечного сечения 
б) диаметр
в) длина (отсчитывается от критического сечения), м:
1) дозвуковая часть 
2) сверхзвуковая часть 
3) общая длина 
-
Сопло построено в масштабе 1:4.
в 1 см Па;
в 1 см К; 
в 1 см кг/м3;
в 1 см м/с; 
в 1 см м/с.
Таблица №1
| Сечение/ параметр | Вх | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Вых |
|
| 1,00 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,528 | 0,4 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,1 | 0,08 |
|
| 1,00 | 0,18 | 0,16 | 0,14 | 0,12 | 0,105 | 0,08 | 0,07 | 0,05 | 0,04 | 0,02 | 0,016 |
|
| 1000 | 969.82 | 937.15 | 901.44 | 861.91 | 817.41 | 766.02 | 736.02 | 668.13 | 626.14 | 511.79 | 479.63 |
|
| 1.551 | 1.551 | 1.687 | 1.854 | 2.068 | 2.354 | 2.757 | 3.032 | 3.848 | 4.508 | 7.369 | 8.633 |
|
| 2,8935 | 0.6442 | 0.5923 | 0.5394 | 0.4832 | 0.4242 | 0.3637 | 0.3296 | 0.2598 | 0.2218 | 0.1357 | 0.1158 |
|
| 698,066 | 627.554 | 616.893 | 605.026 | 591.611 | 576.137 | 557.732 | 547.002 | 520.878 | 504.244 | 455.881 | 441.325 |
|
| 0,00 | 244.505 | 351.859 | 441.854 | 523.009 | 602.405 | 680.797 | 722.016 | 810.798 | 860.564 | 983.404 | 1015.278 |
| М | 0,00 | 0,3896 | 0,5703 | 0,7303 | 0,8841 | 0,9998 | 1,2206 | 1,3199 | 1,5565 | 1,7066 | 2,1571 | 2,3005 |
|
| - | 12697 | 9596 | 8391 | 7914 | 7839 | 8077 | 8404 | 9494 | 10478 | 14987 | 17011 |
|
| - | 127 | 111 | 103 | 100 | 100 | 101 | 103 | 110 | 116 | 138 | 147 |
|
| - | 23 | 9 | 3 | 0.393 | 0 | 6 | 14 | 41 | 64 | 156 | 192 |
